可充電鋰離子電池(LIB)已被廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品,電動(dòng)汽車和固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域。為了進(jìn)一步改善鋰離子電池的電化學(xué)性能,使其具備長循環(huán)壽命,高能量密度等優(yōu)點(diǎn),然而有必要發(fā)明新的電極材料來提高電池性能。過渡金屬氧化物因其普遍具有較高的比容量,作為鋰離子電池的負(fù)極材料前景可佳。但是,由于過渡金屬氧化物材料具有低的導(dǎo)電性,在充放電過程中過渡金屬氧化物顆粒極易團(tuán)聚,嚴(yán)重阻礙了其直接作為鋰離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用,另一面,石墨烯具有完美的二維納米結(jié)構(gòu),比表面積大和良好的導(dǎo)電導(dǎo)鋰性等優(yōu)點(diǎn)。因此,本論文將石墨烯和過渡金屬氧化物的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,設(shè)計(jì)合成了過渡金屬氧化物/石墨烯納米復(fù)合材料并用于鋰離子電池,具體研究內(nèi)容如下:(1)通過簡單的一步沉淀法并結(jié)合后續(xù)熱處理合成了一種新型多孔MoO₂-Cu/C/graphene四元納米復(fù)合材料。作為鋰離子負(fù)極材料,多孔MoO₂-Cu/C/graphene納米復(fù)合材料具備可逆容量和明顯提高了循環(huán)性能(在電流密度為0.1 A g^-1下,100圈循環(huán)后容量為1114.8 mAh g^-1

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的組成
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋰離子電池負(fù)極材料的基本要求及種類
            1.3.1.1 碳類系列材料
            1.3.1.2 硅及硅化合物
            1.3.1.3 錫基合金
            1.3.1.4 金屬氧化物
            1.3.1.5 鈦酸鋰Li₄Ti₅O12

    1.4 鋰離子電池正極材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鋰離子電池正極材料的基本要求及種類
            1.4.1.1 鈷酸鋰(LiCoO₂)
            1.4.1.2 鎳酸鋰(LiNiO₂)
            1.4.1.3 錳酸鋰(LiMn₂O₄)
            1.4.1.4 磷酸鐵鋰(LiFePO₄)
            1.4.1.5 其它正極材料
    1.5 石墨烯基負(fù)極材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 石墨烯概述
        1.5.2 石墨稀與過渡金屬氧化物復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的選題背景及主要研究內(nèi)容
        1.6.1 選題背景
        1.6.2 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的制備
        2.2.1 MoO₂-Cu/C/Graphene納米材料的制備
        2.2.2 CoFe₂O₄/Graphene納米材料的制備
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 X射線粉末衍射
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 比表面積分析
        2.3.5 拉曼光譜
        2.3.6 X射線光電子能譜分析
        2.3.7 熱重分析
        2.3.8 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀
    2.4 材料電化學(xué)性能測試
        2.4.1 電極片的制備
        2.4.2 扣式半電池的組裝
        2.4.3 循環(huán)伏安法
        2.4.4 恒電流充放電測試
        2.4.5 倍率性能測試
        2.4.6 電化學(xué)交流阻抗測試
第3章 MoO₂-Cu/C/Graphene納米復(fù)合材料的研究結(jié)果與討論
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 材料合成示意圖
        3.2.2 POMOFs前驅(qū)體形貌和晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 晶體結(jié)構(gòu)與組成分析
        3.2.4 微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析
    3.3 MoO₂-Cu/C/GNS樣品材料的電化學(xué)性能評(píng)價(jià)
    3.4 結(jié)論
第4章 CoFe₂O₄/Graphene納米復(fù)合材料的研究結(jié)果與討論
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 晶體結(jié)構(gòu)與組成分析
    4.3 樣品材料的電化學(xué)性能評(píng)價(jià)
    4.4 結(jié)論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3997707

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